(57)【要約】【課題】表示画面の一部を拡大する際の画質の低下を防ぐとともに、画像を表示するのにかかる時間が短縮された撮像装置を提供する。【解決手段】画素が並んだ受光面に被写体光が結像され、各画素から画素値を得ることにより、その結像された被写体光の画像を表す画像データを生成する、該受光面の全域に対する部分領域が指定され、その部分領域の外では、画素値を得るときに第１の間引き率で画素を間引き、残りの画素から画素値を得、その部分領域の内では、第１の間引き率よりも低い、間引き無しであることも許容された第２の間引き率で画素を間引き、全画素であることも許容された残りの画素から画素値を得る撮像部と、画像データが表す画像を表示する表示部と、被写体光の画像の画角として操作に応じた画角を得る画角取得部と、部分領域として、画角取得部によって取得された画角に対応する部分領域を指定する部分領域制御部とを備えた。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素が並んだ受光面に被写体光が結像され、各画素から画素値を得ることにより、その結像された被写体光の画像を表す画像データを生成する、該受光面の全域に対する部分領域が指定され、その部分領域の外では、前記画素値を得るときに第１の間引き率で画素を間引き、残りの画素から画素値を得、その部分領域の内では、前記第１の間引き率よりも低い、間引き無しであることも許容された第２の間引き率で画素を間引き、全画素であることも許容された残りの画素から画素値を得る撮像部と、
前記撮像部で生成された画像データが表す画像を表示する表示部と、
前記表示部に表示される画像の画角として操作に応じた画角を得る画角取得部と、
前記部分領域として、前記画角取得部によって取得された画角に対応する部分領域を指定する部分領域制御部とを備えた撮像装置。
【請求項２】
前記撮像部が、前記画素から画素値を得て画像データを生成する最中に、該画像データの生成には不要な画素値も前記画素から得て該画像データ中に混在させるものであり、
前記表示部が、前記画像データが表す画像を表示するに当たって、該画像データ中に混在した、該画像データの生成には不要な画素値を除去するものであることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像部で画像データを生成する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラを中心とする撮像装置や、このような撮像装置を構成する様々な素子に関する技術が急速に発展してきている。こうした撮像装置の中には、画像を表示するＬＣＤなどの表示画面を備え、撮影時にはこの表示画面上に撮影対象物を表示できる機能を有するものも多い。この表示画面上に表示できる画像の情報量は一定であり、撮像素子を有する撮像部中の画素全てを用いて得られる画像データは、表示用のデータとして用いるには情報量が多過ぎるため、表示画面を備えた撮像装置では、撮像素子から画像データの読み出しが行われる際に画素を間引いて、全画素のうち一定割合の画素からデータを読み出すことで画像の情報量を減らす工夫が凝らされている。
【０００３】
こうした表示画面を備えた撮像装置では、この表示画面上に撮影対象物を表示し、その際に表示画面の中心部分をデータ上で拡大する電子ズームと称される機能を備えたものがある。このような電子ズームは、撮影時のピント確認などに用いられる。この電子ズームの際、画素を間引いて得た画像データの一部を表示画面に収まるように拡大すると、画素の情報量を間引いて拡大したために、表示画面上に表示される画像の画質が低下するという問題がある。
【０００４】
最近では、表示画面上の画像の拡大を行う際には、同時に画素の間引き率を小さくして表示される画像の情報量を増やすことで、画質が低下することを防ぐ工夫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２９８７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の方法では、表示画面上で画像の拡大を行う際には、読み出し画素が大幅に増大するため、画像を表示するのに要する時間が長いという欠点がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、表示画面の一部を拡大する際の画質の低下を防ぐとともに、画像を表示するのにかかる時間が短縮された撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の撮像装置は、
画素が並んだ受光面に被写体光が結像され、各画素から画素値を得ることにより、その結像された被写体光の画像を表す画像データを生成する、該受光面の全域に対する部分領域が指定され、その部分領域の外では、上記画素値を得るときに第１の間引き率で画素を間引き、残りの画素から画素値を得、その部分領域の内では、上記第１の間引き率よりも低い、間引き無しであることも許容された第２の間引き率で画素を間引き、全画素であることも許容された残りの画素から画素値を得る撮像部と、
上記撮像部で生成された画像データが表す画像を表示する表示部と、
上記表示部に表示される画像の画角として操作に応じた画角を得る画角取得部と、
上記部分領域として、上記画角取得部によって取得された画角に対応する部分領域を指定する部分領域制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の撮像装置は、ユーザの操作により画角が決定されると、その画角に対応した、撮像部の全受光面のうちの部分領域に属する画素が、他の領域に属する画素よりも小さい間引き率で間引かれるために、決定された画角内では画像の情報量が多くなって画質の低下が防がれるとともに、画像を表示するのにかかる時間を短縮することができる。
【０００９】
また、本発明の撮像装置において、「上記撮像部が、上記画素から画素値を得て画像データを生成する最中に、該画像データの生成には不要な画素値も上記画素から得て該画像データ中に混在させるものであり、上記表示部が、上記画像データが表す画像を表示するに当たって、該画像データ中に混在した、該画像データの生成には不要な画素値を除去するものである」という形態は、好ましい形態である。
【００１０】
一般に、撮像部が画像データを生成する速度より、表示部がその画像データが表す画像を表示する速度の方が遅いため、画像を表示するまでの処理の流れに支障が生じることがある。上記のような形態の撮像装置によれば、撮像部が、画像データを生成する最中に、その画像データの生成には不要な画素値を画像データ中に混在させる過程を踏むので、画像を表示するまでの処理の流れがスムーズである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の撮像装置によれば、表示画面の一部を拡大する際の画質の低下が防がれるとともに、画像を表示するのにかかる時間が短縮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、このデジタルカメラ１００の前面中央部には、撮影レンズ１０１が備えられている。また、このデジタルカメラ１００の前面上部には、光学式ファインダ対物窓１０２および補助光発光部１０３が備えられている。さらに、このデジタルカメラ１００の上面には、スライド式の電源スイッチ１０４およびレリーズスイッチ１０５が備えられている。
【００１５】
図２は、図１に外観を示すデジタルカメラの概略構成図である。
【００１６】
このデジタルカメラ１００には、フォーカスレンズやズームレンズなどといった各種レンズや、それら各種レンズを駆動するためのモータなどが配備された撮影光学系１１０、撮影光学系１１０中のモータを制御して、フォーカスレンズやズームレンズのレンズ位置や、絞りなどを制御する絞り／フォーカス／ズーム制御部１１０ａ、図で一点鎖線で示すように図の左側から入射して撮影光学系１１０を通って結像された被写体光を受光して、被写体光を表わすアナログの被写体信号を生成するＣＣＤ１１１、ＣＣＤ１１１に向けてタイミング信号を発することでＣＣＤ１１１から被写体信号を出力させるタイミングジェネレータ１２６、アナログの被写体信号を処理して最終的にデジタル化された画像データを生成する画像信号処理部１２２、撮影画角内にある被写体像を捉えた画像が表示される画像表示部１３０、画像表示の制御を行う表示制御部１２３、画像データが一時的に蓄えられるバッファメモリ１２４、撮影画像を記録しておくための外部記録媒体１４０、ＣＣＤ１１１の受光面において画素の間引きを行う領域を決定する間引き演算部１２６ａが設けられている。ここで、ＣＣＤ１１１が、本発明にいう撮像部の一例に相当し、間引き演算部１２６ａが、本発明にいう部分領域制御部の一例に相当する。
【００１７】
また、この図２では、図１に示す電源スイッチ１０４およびレリーズスイッチ１０５などの各種のスイッチやボタンは、操作部１５０として一括して示されている。ユーザによって、画像表示部１３０上に表示される画像の拡大（電子ズーム）を行う指示も、この操作部１５０の操作を通じて行われ、指示された電子ズームの倍率に応じた被写体信号の処理は、上記の画像信号処理部１２２によって行われる。この操作部１５０が、本発明にいう画角取得部の一例に相当し、画像表示部１３０が、本発明にいう表示部の一例に相当する。
【００１８】
また、このデジタルカメラ１００には、プログラムなどを格納するメモリであるＲＯＭ１２１が配備されており、このＲＯＭ１２１には、このデジタルカメラ１００の各部の制御を行うＣＰＵ１２０ａが実行する動作の手順を示したプログラムが格納され、操作部１５０が操作されると、このプログラムに従ってその操作に応じた処理が実行される。このＣＰＵ１２０ａと、画像信号処理部１２２、表示制御部１２３、メディア制御部１２５、ＲＡＭ１２９などの各部との間のデータの受け渡しはバス１２００を介して行なわれ、そのバス１２００を介してデータの受け渡しが行なわれるときのバッファとしてＲＡＭ１２９が備えられている。このＲＡＭ１２９に各部の処理プロセスの進行状況に応じて変数となるデータが随時書き込まれて、ＣＰＵ１２０ａ、および画像信号処理部１２２、表示制御部１２３、メディア制御部１２５の各部では、そのデータを参照することによりそれぞれ各部の制御、画像データの処理、画像表示部１３０上への画像の表示、外部記録媒体１４０への撮影画像の画像データの記録などの適切な処理が行なわれる。
【００１９】
以上がこのデジタルカメラ１００の構成の概略である。
【００２０】
このデジタルカメラ１００では、画像表示部１３０上に表示できる画像の情報量は一定であり、ＣＣＤ１１１の有する画素全てを用いて得られる画像データは、表示用のデータとして用いるには情報量が多過ぎるため、ＣＣＤ１１１で被写体信号が得られる際に画素が間引かれて情報量が低減された上で、間引き後の一定割合の画素から得られる画像データに基づく画像が画像表示部１３０上に表示される。さらに、このデジタルカメラでは、ＣＣＤ１１１で被写体光が受光される全受光面を、画素の間引きが行われる領域（以下、間引き領域と呼ぶ）と画素の間引きが行われない領域（以下、非間引き領域と呼ぶ）とに分けてそれぞれの領域から被写体信号を読み出す機能が備えられており、この機能は、画像表示部１３０上に表示されている画像の一部分を拡大（電子ズーム）することがユーザによって選択された時に発揮され、以下で説明するように、電子ズームで拡大した時に表示される画像の画質を向上させることに寄与する。
【００２１】
以下では、この画素の間引きの具体的な詳細について説明する。
【００２２】
図３は、図２に示すＣＣＤにおいて受光素子が並ぶ受光面上の間引き領域と非間引き領域を表す図である。
【００２３】
図２のＣＣＤ１１１の受光面１０には、図３において図の縦方向および横方向に、受光素子ａが配置されており、各受光素子ａが画素に対応していてこれらの受光素子ａによって生成される被写体信号は、図で受光素子の列Ａで示すように横方向に並ぶ受光素子の列（ライン）ごとに、図で矢印で示す向きに上方のラインから先に読み出されていく構成となっている。
【００２４】
電子ズームによる拡大率がユーザの操作によって決まると、その拡大率に対応して、表示対象の画像部分が決まる。その画像部分は、即ち、受光面上では非間引き領域２（ライン数Ｌ＿２）に相当し、この領域内の画素については、間引きを行うことなく全て画素から被写体信号の読み取りを行う。また、非間引き領域２の上側に位置する第１の間引き領域１（ライン数Ｌ＿１）、および非間引き領域２の下側に位置する第２の間引き領域３（ライン数Ｌ＿１）では、所定の間引き率で間引きを行いながら被写体信号の読み出しが行われる。つまり、電子ズームによる拡大率が指定されると、この非間引き領域２の面積の情報（すなわちＬ＿２ライン）と位置の情報（Ｌ＿１ライン）がＣＣＤ１１１に設定されて、間引き率を使い分けて画像情報の読み出しが行われることとなる。
【００２５】
画像表示部１３０上に表示される画像の情報量（ライン数）は一定（ライン数Ｌ＿２’）であり、非間引き領域２内のＬ＿２ライン分の被写体信号が情報量が多すぎて、すべての被写体信号を表示のために用いることができないこともあれば、逆に、非間引き領域２内のＬ＿２ライン分の被写体信号が情報量が少なすぎて、このＬ＿２ライン分の被写体信号だけでは表示するのに足りないこともある。
【００２６】
非間引き領域２内のＬ＿２ラインが、表示のライン数Ｌ＿２’よりも多い場合は、Ｌ＿２ライン分の被写体信号のいくつかについては、加算することで１ライン分の被写体信号にすることによって、Ｌ＿２ライン分の被写体信号の情報量を削減して、表示のライン数Ｌ＿２’に合わせることが行われる。
【００２７】
また、非間引き領域２内のＬ＿２ラインが、表示のライン数Ｌ＿２’よりも少ない場合は、非間引き領域２内のＬ＿２ライン分の被写体信号に補間処理を行うことで被写体信号のライン数をＬ＿２ラインより増加して表示のライン数Ｌ＿２’に合わせることが行われる。
【００２８】
本実施形態では、非間引き領域２内のＬ＿２ライン分の被写体信号が情報量が多すぎた場合は、加算することで情報量を削減するが、本発明は、Ｌ＿２ライン分の被写体信号のいくつかについては、間引き処理を行うことによって情報量を削減して表示のライン数Ｌ＿２’に合わせるものでもよい。
【００２９】
このように、このデジタルカメラ１００では、電子ズームによる拡大対象となる画像部分に対応した画素領域については、他の領域における間引き率よりも小さい間引き率（ここでは間引き率「０」）で画素が間引かれるために、画像部分内の情報量が多くなって画質の低下が防がれる。また、小さい間引き率の領域が限定されているので、不必要な画像部分での読み出しが抑えられて、画像表示に要する時間が短縮される。
【００３０】
次に、電子ズームで拡大されることが選択された状況において、被写体信号の読み取りが行われて最終的に表示（再生）されるまでの、画像データの形態について説明する。
【００３１】
図４は、被写体信号が読み取られて転送されていく際の信号形態を、横軸を時間にとって模式的に表した図、図５は、転送されていく際の画像データの形態の変化を、処理の段階ごとに表した図である。
【００３２】
電子ズームで拡大されることが選択された状況において、図２に示すタイミングジェネレータ１２６からＣＣＤ１１１に向けて、図４に示すように矩形型のタイミング信号が送られると、被写体信号はＣＣＤ１１１から、図３に示す、第１の間引き領域１、非間引き領域２、第２の間引き領域３の順に読み出されていき、それぞれの領域から得られる被写体信号に対応した、第１の間引き領域被写体信号１１、非間引き領域被写体信号１２、第３の間引き領域被写体信号１３が順番に出力されていき、さらに次の矩形型のタイミング信号が送られると、それぞれの領域から、第１の間引き領域被写体信号２１、非間引き領域被写体信号２２、第２の間引き領域被写体信号２３が順番に出力されていく。この時、図５のパート（ａ）に示すように、非間引き領域被写体信号１２は、図３に示す非間引き領域２に属するＬ＿２ライン分の被写体信号１２＿１，１２＿２，…，１２＿Ｌ＿２それぞれの間に、画像とは関係のない空信号２０を挟んだ構成となっている。一般にＣＣＤ１１１からの１ライン分の被写体信号の読み取りにかかる時間に比べて、図２に示す画像表示画部１３０にその１ライン分の被写体信号に基づく画像を表示するのにかかる時間は遅いことが知られている。このように１ラインごとに空信号２０を含めることで被写体信号の読み取りにかかる時間を遅らせて画像を表示するのにかかる時間と同期させることができ、信号の渋滞が起きることを回避される。
【００３３】
このように１ラインごとに空信号２０を含んだ被写体信号は、画像信号処理部１２２においてデジタル化などの処理が施されるとともに、空信号２０、第１の間引き領域被写体信号１１、および第２の間引き領域被写体信号１３が除去され、さらに前述したように、Ｌ＿２ライン分の画像データを、削減あるいは増加して表示のライン数Ｌ＿２’分の画像データにして、図５のパート（ｂ）に示すように、表示のライン数Ｌ＿２’分の画像データが図２に示すバッファメモリ１２４に一旦保存される。そして、図５のパート（ｃ）に示すように、保存されてから所定時間間隔をおいてバッファメモリ１２４から読み出され、最終的に非間引き領域２だけから得られた、図５のパート（ｃ）に示す画像データが、図２に示す画像表示画部１３０上に表示される。
【００３４】
以上が本発明の実施形態についての説明である。
【００３５】
以上説明したように、このようにこのデジタルカメラ１００では、電子ズームによる拡大対象となる画像部分に対しては、他の部分と比べて被写体信号の間引き量を減らすことで、拡大表示される画像の画質の低下が防がれるとともに、画像を表示するのにかかる時間が短縮され、さらに、ＣＣＤ１１１が被写体信号を生成する際に、その被写体信号の生成には不要な画素値を被写体信号中に混在させる過程を踏むことで、画像を表示するまでの処理の流れをスムーズにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図である。
【図２】図１に外観を示すデジタルカメラの概略構成図である。
【図３】図２に示すＣＣＤにおいて受光素子が並ぶ受光面上の間引き領域と非間引き領域を表す図である。
【図４】被写体信号が読み取られて転送されていく際の信号形態を、横軸を時間にとって模式的に表した図である。
【図５】転送されていく際の画像データの形態の変化を、処理の段階ごとに表した図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００  デジタルカメラ
１０１  撮影レンズ
１０２  光学式ファインダ対物窓
１０３  補助光発光部
１０４  電源スイッチ
１０５  レリーズスイッチ
１１０  撮影光学系
１１０ａ  絞り／フォーカス／ズーム制御部
１１１  ＣＣＤ
１２０ａ  ＣＰＵ
１２１  ＲＯＭ
１２２  画像信号処理部
１２３  表示制御部
１２４  バッファメモリ
１２５  メディア制御部
１２６  タイミングジェネレータ
１２６ａ  間引き演算部
１２９  ＲＡＭ
１２００  バス
１３０  画像表示部
１４０  外部記録媒体
１５０  操作部
ａ  受光素子
Ａ  受光素子の列
１  第１の間引き領域
２  非間引き領域
３  第２の間引き領域
１１  第１の間引き領域被写体信号
１２  非間引き領域被写体信号
１３  第２の間引き領域被写体信号
２１  第１の間引き領域被写体信号
２２  非間引き領域被写体信号
２３  第２の間引き領域被写体信号
２０  空信号
１２＿１，１２＿２…１２＿Ｌ＿２  １ライン分の被写体信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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